JP4328579B2 - Method for manufacturing honeycomb sandwich panel - Google Patents
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Description
本発明は、ハニカムサンドイッチパネルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb sandwich panel.
近年、曲げ応力、せん断応力などに対して優れた強度を発揮するハニカムサンドイッチパネルが、航空機や人工衛星の構造材として使用されている。ハニカムサンドイッチパネル100は、図7に示すように、金属材料や合成樹脂などで製作したハニカムコア110の両面に、繊維強化樹脂複合材のスキン120を接着して構成したものである。
In recent years, honeycomb sandwich panels that exhibit excellent strength against bending stress, shear stress, and the like have been used as structural materials for aircraft and satellites. As shown in FIG. 7, the
ハニカムサンドイッチパネル100の従来の製造方法(以下、「従来法」という)としては、プリプレグ(強化繊維に樹脂を含浸させた中間基材)を用いてスキン120を成形した後、このスキン120をハニカムコア110の両面に接着させる方法がある(例えば、特許文献1参照。)。
As a conventional manufacturing method of the honeycomb sandwich panel 100 (hereinafter referred to as “conventional method”), a
この従来法においては、まず所定の型板上に所要枚数のプリプレグを積層し、これを真空バッグフィルムで被覆し、オートクレーブで加圧・加熱することにより上下面のスキン120の成形を行う。次いで、所定の定盤(基台)200上に型板300を介して下面のスキン120を配置し、この下面のスキン120の上にフィルム状接着剤を介してハニカムコア110、上面のスキン120及び型板300を順次配置する(図8参照)。そして、これら積層体の側方にフェアリングバー400を配置し(図8参照)、これら積層体及びフェアリングバー400を真空バッグフィルムで被覆し、オートクレーブで加圧・加熱することにより、ハニカムコア110とスキン120との接着を行う。
しかし、前記した従来法によると、スキン120の成形工程と、ハニカムコア110とスキン120との接着工程と、の少なくとも2工程においてオートクレーブを使用する必要があるため、オートクレーブ作動のための労力を重畳的に要するとともに費用が嵩む。
However, according to the above-described conventional method, it is necessary to use the autoclave in at least two steps of the
また、前記した従来法においては、スキン120の成形と、ハニカムコア110とスキン120との接着と、を別々に行っている。このため、ハニカムコア110とスキン120との接着工程に先立ってスキン120にサンディングや洗浄等の接着前処理を施す必要があるので手間がかかる。また、ハニカムコア110とスキン120との間にフィルム状接着剤を介在させる必要があるので製品の重量が増加するという問題がある。
In the conventional method described above, the
また、前記した従来法を採用してハニカムサンドイッチパネル100を製造する際に、スキン120の補強を目的としてスキン120の厚さを部分的に増大させる場合があるが、かかる場合には、スキン120の補強部分121に対応させてハニカムコア110に段部111を形成する必要がある(図8参照)。このような段部111形成のためには高精度の切削加工が要求されるため、熟練した作業者や高価な切削機械を要する。
Further, when the
本発明の課題は、成形に要する労力や費用を格段に削減しながら、高品質で軽量の製品を得ることができるハニカムサンドイッチパネルの製造方法を提供することである。 The subject of this invention is providing the manufacturing method of the honeycomb sandwich panel which can obtain a high quality and lightweight product, reducing the labor and cost which shaping | molding requires markedly.
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ハニカムコアと、このハニカムコアの両面に接着される繊維強化樹脂複合材の上下面スキンと、を有するハニカムサンドイッチパネルの製造方法において、上下面スキン用プリプレグを、各々上下面型板の上に、一層毎に脱気圧縮処理を施しながら積層するプリプレグ積層工程と、基台の上に前記下面型板及び前記下面スキン用プリプレグをこの順で配置し、前記下面スキン用プリプレグの上に前記ハニカムコアを配置し、前記ハニカムコアの上に前記上面スキン用プリプレグ及び前記上面型板をこの順で配置する積層体形成工程と、前記上下面型板、前記上下面スキン用プリプレグ及び前記ハニカムコアを含む積層体の側面に側方治具を配置して前記基台に固定する側方治具固定工程と、前記側方治具及び前記積層体を真空バッグフィルムで被覆し、前記真空バッグフィルム内の空気の排出を行って前記真空バッグフィルム内の圧力を所定の真空圧とする真空引工程と、前記真空バッグフィルム内の圧力を前記真空圧のまま保持しながら、前記真空バッグフィルムを介して前記積層体を外部から第1成形圧力まで加圧する第1加圧工程と、前記第1成形圧力を保持しながら前記真空バッグフィルム内の圧力を前記真空圧から大気圧まで特定昇圧速度で上昇させた後、前記真空バッグフィルム内の圧力を大気圧のまま特定時間保持する内部昇圧工程と、前記真空バッグフィルムを介して前記積層体を外部から第2成形圧力まで加圧する第2加圧工程と、前記第2成形圧力を保持しながら前記積層体を所定時間加熱することにより、前記上下面スキンの成形と、前記上下面スキンと前記ハニカムコアとの接着と、を同時に行う加熱工程と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、スキンの成形と、ハニカムコアとスキンとの接着と、を同時に行うので、複数回にわたってオートクレーブを使用する必要がない。このため、オートクレーブ作動のための労力を軽減するとともに費用を削減することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the formation of the skin and the bonding of the honeycomb core and the skin are performed at the same time, it is not necessary to use the autoclave multiple times. For this reason, the labor for autoclave operation can be reduced and the cost can be reduced.
また、請求項1に記載の発明によれば、スキンの成形と、ハニカムコアとスキンとの接着と、を同時に行うので、(サンディングや洗浄等の)接着前処理をスキンに施す必要がなく、手間がかからない。また、ハニカムコアとスキンとの間にフィルム状接着剤を介在させる必要がないので、製品の軽量化が可能となる。
Further, according to the invention described in
また、請求項1に記載の発明によれば、上下面スキン用プリプレグを、各々型板の上に一層毎に脱気圧縮処理を施しながら積層するので、積層時にプリプレグ間に混入する空気を十分に排出することができ、成形されたスキンの内部にボイドが形成されるのを阻止することができる。また、積層体を第1成形圧力及び第2成形圧力で段階的に加圧しながら加熱するので、ハニカムコアに負荷や損傷等を与えることがない。この結果、製品の高品質化をもたらすことができる。 In addition, according to the first aspect of the present invention, the upper and lower skin prepregs are laminated on the template while performing deaeration and compression treatment for each layer, so that sufficient air can be mixed between the prepregs during lamination. It is possible to prevent the voids from being formed inside the molded skin. Further, since the laminate is heated while being pressurized stepwise by the first molding pressure and the second molding pressure, the honeycomb core is not subjected to load or damage. As a result, the quality of the product can be improved.
また、請求項1に記載の発明によれば、真空バッグフィルム内の圧力を真空圧から大気圧まで上昇させる際の昇圧速度を規定することにより、大気開放に起因するハニカムコアの変形や位置ずれを防止することができる。また、真空バッグフィルム内の圧力を大気圧のまま特定時間保持することにより、ハニカムコア内のセル間における圧力の不均衡を解消することができる。よって、この点からも製品の高品質化を実現させることができる。 In addition, according to the first aspect of the invention, by defining the pressure increase rate when the pressure in the vacuum bag film is increased from the vacuum pressure to the atmospheric pressure, the honeycomb core is deformed or displaced due to the release to the atmosphere. Can be prevented. Moreover, the pressure imbalance among the cells in the honeycomb core can be eliminated by maintaining the pressure in the vacuum bag film at atmospheric pressure for a specific time. Therefore, the quality of the product can be improved also from this point.
また、請求項1に記載の発明によれば、柔軟な中間基材であるスキン用プリプレグをハニカムコアに密着させた状態で、スキンの成形及びスキンとハニカムコアとの接着を実現させることができるので、ハニカムコアに高精度の切削加工を施す必要がない。従って、パネルの製造に要する手間や費用を削減することができる。 In addition, according to the first aspect of the present invention, skin molding and adhesion between the skin and the honeycomb core can be realized in a state where the skin prepreg, which is a flexible intermediate substrate, is in close contact with the honeycomb core. Therefore, it is not necessary to perform highly accurate cutting on the honeycomb core. Therefore, it is possible to reduce labor and cost required for manufacturing the panel.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のハニカムサンドイッチパネルの製造方法において、前記内部昇圧工程における前記特定時間を、前記ハニカムコアの厚さに応じて変更することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a honeycomb sandwich panel according to the first aspect, the specific time in the internal pressurizing step is changed according to the thickness of the honeycomb core.
請求項2に記載の発明によれば、内部昇圧工程における特定時間(真空バッグフィルム内の圧力を大気圧のまま保持する時間)を、ハニカムコアの厚さに応じて変更する。従って、ハニカムコアが比較的厚い場合においても比較的薄い場合においても、ハニカムコア内のセル間における圧力の不均衡を効果的に解消することができる。 According to the second aspect of the invention, the specific time in the internal pressurizing step (the time during which the pressure in the vacuum bag film is maintained at atmospheric pressure) is changed according to the thickness of the honeycomb core. Therefore, even when the honeycomb core is relatively thick or relatively thin, the pressure imbalance between the cells in the honeycomb core can be effectively eliminated.
請求項1に記載の発明によれば、スキンの成形と、ハニカムコアとスキンとの接着と、を同時に行うので、スキンに接着前処理を施す必要がなく、オートクレーブ作動のための労力・費用を削減することができる。また、柔軟な中間基材であるスキン用プリプレグをハニカムコアに密着させた状態で、スキンの成形及びスキンとハニカムコアとの接着を実現させることができるので、ハニカムコアに高精度の切削加工を施す必要がない。従って、この点からもパネルの製造に要する手間や費用を削減することができる。また、ハニカムコアとスキンとの間にフィルム状接着剤を介在させる必要がないので、製品の軽量化が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, since the skin is formed and the honeycomb core and the skin are bonded at the same time, it is not necessary to perform an adhesive pretreatment on the skin, and labor and cost for autoclave operation are reduced. Can be reduced. In addition, the skin prepreg, which is a flexible intermediate base material, can be bonded to the honeycomb core so that the skin can be formed and the skin and the honeycomb core can be bonded together. There is no need to apply. Therefore, also from this point, labor and cost required for manufacturing the panel can be reduced. Further, since it is not necessary to interpose a film adhesive between the honeycomb core and the skin, the product can be reduced in weight.
また、請求項1に記載の発明によれば、上下面スキン用プリプレグを型板の上に積層する際に脱気圧縮処理を施すので、成形されたスキンの内部にボイドが形成されるのを阻止することができる。また、積層体を第1成形圧力及び第2成形圧力で段階的に加圧するので、ハニカムコアに負荷や損傷等を与えることがない。従って、製品の高品質化をもたらすことができる。また、真空バッグフィルム内の圧力を真空圧から大気圧まで上昇させる際の昇圧速度を規定して、大気開放に起因するハニカムコアの変形や位置ずれを防止するとともに、真空バッグフィルム内の圧力を大気圧のまま特定時間保持して、ハニカムコア内のセル間における圧力の不均衡を解消することができる。従って、この点からも、製品の高品質化を実現させることができる。
According to the invention described in
請求項2に記載の発明によれば、内部昇圧工程における特定時間(大気開放後保持時間)を、ハニカムコアの厚さに応じて変更するので、ハニカムコアが比較的厚い場合においても比較的薄い場合においても、ハニカムコア内のセル間における圧力の不均衡を効果的に解消することができる。 According to the second aspect of the present invention, the specific time in the internal pressurizing step (the retention time after release to the atmosphere) is changed according to the thickness of the honeycomb core, so that even when the honeycomb core is relatively thick, it is relatively thin Even in this case, the pressure imbalance among cells in the honeycomb core can be effectively eliminated.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態においては、ハニカムコア10と、このハニカムコア10の両面に接着される繊維強化樹脂複合材の上下面スキンと、を有するハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a method for manufacturing a honeycomb sandwich panel having a
まず、本実施の形態で使用される治具について説明する。本実施の形態においては、図1に示すように、汎用の定盤1、上面コールプレート2、下面コールプレート3、フェアリングバー4、等を治具として使用する。
First, the jig used in the present embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a general-
定盤1は、本発明における基台であり、成形を行う場所に配置されてその表面に下面コールプレート3やフェアリングバー4を載置させるものである(図1参照)。定盤1の表面は研磨され、離型処理が施されている。
The
上下面コールプレート2、3は本発明における上下面型板であり、上下面スキン成形用のプリプレグ20、30及びハニカムコア10を上下で挟んで加圧するための治具である(図1参照)。本実施の形態においては、上下面コールプレート2、3として、製造するハニカムサンドイッチパネルのサイズに合わせて炭素繊維強化樹脂複合材で調製した厚さ2mmの板状体を採用しており、プリプレグと接する面を十分に研磨して離型処理を施している。
The upper and lower
フェアリングバー4は、本発明における側方治具であり、上下面コールプレート2、3、上下面スキン成形用のプリプレグ20、30及びハニカムコア10からなる積層体の側面を遮蔽して、ハニカムコア10に側圧が作用するのを防ぐものである。本実施の形態においては、フェアリングバー4として、図1に示すようなアングル材(断面略L字状長尺部材)を採用しており、前記した積層体と接する面を研磨して離型処理を施している。
The
次に、本実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a honeycomb sandwich panel according to the present embodiment will be described.
まず、ハニカムコア10を加工して、その長手方向及び幅方向の寸法や高さの寸法を所定の値に設定した後、脱脂を行って汚染されないように保管する(ハニカムコア加工工程)。本実施の形態においては、ハニカムコア10の面積を1m2、高さを25mmに設定している。
First, the
次いで、所定寸法を有する上下面スキン成形用のプリプレグ20、30を複数枚ずつ調製する。そして、図2に示すように、上面スキン成形用のプリプレグ20を上面コールプレート2に、下面スキン成形用のプリプレグ30を下面コールプレート3に、各々積層する(プリプレグ積層工程)。
Next, a plurality of
この際、プリプレグを一枚積層する毎にバギングフィルムで被覆し、このバギングフィルム内の空気を排出して、プリプレグ外部に大気圧(約760mmHg)を作用させる(コンパクション処理)。かかるコンパクション処理により、コールプレート−プリプレグ間又はプリプレグ層間に存在する空気を排出することができ、かつ、コールプレートにプリプレグを密着させるとともにプリプレグ同士を密着させることができる。コンパクション処理は、本発明における脱気圧縮処理である。 At this time, every time one prepreg is laminated, it is covered with a bagging film, the air in the bagging film is discharged, and atmospheric pressure (about 760 mmHg) is applied to the outside of the prepreg (compaction treatment). By such compaction treatment, air existing between the coal plates and the prepreg or between the prepreg layers can be discharged, and the prepreg can be brought into close contact with the coal plate and the prepregs can be brought into close contact with each other. The compaction process is a deaeration compression process in the present invention.
次いで、図2に示すように、上面スキン用のプリプレグ20の各辺及び下面スキン用のプリプレグの各辺に、脱気用のガラスヤーン5を一定間隔で取り付ける(脱気手段取付工程)。本実施の形態においては、隣接するガラスヤーン5の間隔を200mmに設定している。なお、プリプレグ20、30を対向させた際(図3参照)に、上面スキン用のプリプレグ20に取り付けるガラスヤーン5と、下面スキン用のプリプレグ30に取り付けるガラスヤーン5と、が重ならないようにする。
Next, as shown in FIG. 2, degassing
次いで、図3に示すように、定盤1の上に下面コールプレート3及び下面スキン用のプリプレグ30をこの順で配置する。そして、これら下面コールプレート3及び下面スキン用のプリプレグ30の基準となる2辺にフェアリングバー4を配置して、耐熱テープ等で定盤1に固定する。次いで、前記した2つのフェアリングバー4を基準にして、下面スキン用のプリプレグ30の上にハニカムコア10を配置した後、残り2辺にフェアリングバー4を配置して、耐熱テープ等で定盤1に固定する(側方治具固定工程)。そして、ハニカムコア10の上に上面スキン用のプリプレグ20及び上面コールプレート2をこの順で配置する(積層体形成工程)。
Next, as shown in FIG. 3, the lower
次いで、図4に示すように、定盤1の上に配置された積層体(下面コールプレート3、下面スキン用のプリプレグ30、ハニカムコア10、上面スキン用のプリプレグ20及び上面コールプレート2)を、バギングフィルム6で被覆する。この際、積層体とバギングフィルム6との間に離型フィルム7及びエアブリーザ8を配置する。そして、シーラント9を用いてバギングフィルム6の縁部を定盤1に固定し、バギングフィルム6内の空気の排出(真空引き)を行い、バギングフィルム6内の圧力を所定の真空圧とする(真空引工程)。真空引き完了後には、空気の漏洩確認を行う。この真空引工程により、バギングフィルム6を積層体になじませることができる。なお、エアブリーザ8としては、ガラスクロスやエアウェーブを採用することができる。
Next, as shown in FIG. 4, the laminate (the lower
ここで、「真空圧」とは、バギングフィルム6内の空気の排出(真空引き)によりバギングフィルム6内に生じさせる圧力である。本実施の形態においては、真空圧を約100mmHg(絶対圧約660mmHg)に設定している(図5(c)参照)。このため、バギングフィルム6内の積層体には、外部から約100mmHgの圧力が作用することとなる。真空圧は、約100mmHg以上に設定する(すなわち、内部に残留する真空圧力を約100mmHg以下に設定する)のが好ましい。 Here, the “vacuum pressure” is a pressure generated in the bagging film 6 by discharging (evacuating) air in the bagging film 6. In this embodiment, the vacuum pressure is set to about 100 mmHg (absolute pressure of about 660 mmHg) (see FIG. 5C). For this reason, about 100 mmHg of pressure acts on the laminated body in the bagging film 6 from the outside. The vacuum pressure is preferably set to about 100 mmHg or higher (that is, the vacuum pressure remaining inside is set to about 100 mmHg or lower).
次いで、定盤1上に配置されバギングフィルム6で被覆された積層体を、オートクレーブの缶内に搬入する。そして、図5(b)に示すように、バギングフィルム6内の圧力を真空圧のまま保持しながら、オートクレーブの缶内圧力を約40KPa(約0.40kgf/cm2)(第1成形圧力)まで所定の昇圧速度で上昇させることにより、バギングフィルム6を介して積層体を加圧する(第1加圧工程)。
Subsequently, the laminated body arrange | positioned on the
次いで、図5(b)に示すように、オートクレーブの缶内圧力を約40KPa(約0.40kgf/cm2)のまま保持しながら、バギングフィルム6内に空気を導入することにより、バギングフィルム6内の圧力を真空圧(約100mmHg)から大気圧まで、特定昇圧速度で上昇させる。本実施の形態においては、特定昇圧速度を10mmHg/分に設定している。そして、図5(c)に示すように、バギングフィルム6内の圧力を、大気圧まで回復させた時点から大気圧のまま特定時間保持する(内部昇圧工程)。 Next, as shown in FIG. 5B, by introducing air into the bagging film 6 while maintaining the pressure inside the can of the autoclave at about 40 KPa (about 0.40 kgf / cm 2 ), the bagging film 6 The internal pressure is increased from a vacuum pressure (about 100 mmHg) to atmospheric pressure at a specific pressure increase rate. In the present embodiment, the specific boosting speed is set to 10 mmHg / min. And as shown in FIG.5 (c), the pressure in the bagging film 6 is hold | maintained for a specific time with atmospheric pressure from the time of recovering to atmospheric pressure (internal pressure | voltage rise process).
ここで、「特定時間」とは、バギングフィルム6内の圧力を大気圧まで回復させた時点からオートクレーブの缶内圧力の上昇開始時までの時間(大気開放後保持時間)である。大気開放後保持時間は、ハニカムコア10の面積や厚さを勘案して設定するようにする。ハニカムコア10の面積及び厚さと、大気開放後保持時間と、の関係を実験によって求めた結果、図6に示すようなグラフが得られた。大気開放後保持時間は、ハニカムコア10の面積に比例する一方、ハニカムコア10の厚さに反比例することがわかる(図6参照)。本実施の形態のようにハニカムコア10の面積が1.0m2で厚さが25mmの場合には、大気開放後保持時間を60分に設定するようにする(図6参照)。
Here, the “specific time” is the time from when the pressure in the bagging film 6 is recovered to atmospheric pressure until the start of the increase in the pressure inside the can of the autoclave (the holding time after opening to the atmosphere). The holding time after opening to the atmosphere is set in consideration of the area and thickness of the
次いで、図5(b)に示すように、オートクレーブの缶内圧力を175KPa(約1.75kgf/cm2)(第2成形圧力)まで所定の昇圧速度で昇圧させることにより、バギングフィルム6を介して積層体を加圧する(第2加圧工程)。次いで、図5(a)に示すように、オートクレーブの缶内温度を上昇させ、所定温度をプリプレグの硬化完了時間保持することにより、上下面スキン用のプリプレグ20、30の硬化成形と、これらプリプレグ20、30とハニカムコア10との接着と、を同時に行う(加熱工程)。この後、オートクレーブの缶内圧力及び缶内温度を下げて製品の冷却を行い、全工程を終了する。
Next, as shown in FIG. 5B, the pressure inside the can of the autoclave is increased at a predetermined pressure increase rate up to 175 KPa (about 1.75 kgf / cm 2 ) (second molding pressure). To pressurize the laminate (second pressurizing step). Next, as shown in FIG. 5 (a), the temperature inside the can of the autoclave is increased, and the predetermined temperature is maintained for the curing completion time of the prepreg, so that the
以上の工程を経て同一構造のハニカムサンドイッチパネルを5個製造し、これらのフラットワイズ接着強さ(面に垂直な方向への引き剥がし強度)を測定して平均値を算出したところ、十分実用に耐える値(2.64MPa)であった。なお、フラットワイズ接着強さは、米国ミリタリースタンダード(MIL-STD)401に規定されている方法に準じて測定した。 Five honeycomb sandwich panels with the same structure were manufactured through the above steps, and the flat values were measured by measuring the flatwise adhesive strength (stripping strength in the direction perpendicular to the surface). It was a tolerable value (2.64 MPa). The flatwise adhesive strength was measured according to the method defined in US Military Standard (MIL-STD) 401.
以上説明した実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネルの製造方法においては、スキンの成形と、スキンとハニカムコア10と接着と、を同時に行うので、複数回にわたってオートクレーブを使用する必要がない。従って、オートクレーブ作動のための労力を軽減するとともに費用を削減することができる。
In the method for manufacturing a honeycomb sandwich panel according to the embodiment described above, since the skin is formed and the skin, the
また、本実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネルの製造方法においては、スキンの成形と、スキンとハニカムコア10との接着と、を同時に行うので、スキンにサンディングや洗浄等の接着前処理を施す必要がなく手間がかからない。また、スキンとハニカムコア10との間にフィルム状接着剤を介在させる必要がないので、製品の軽量化が可能となる。
Further, in the method for manufacturing a honeycomb sandwich panel according to the present embodiment, the skin is formed and the skin and the
また、本実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネルの製造方法においては、上下面スキン用のプリプレグ20、30を、各々上下面コールプレート2、3の上に、一層毎にコンパクション(脱気圧縮)処理を施しながら積層するので、積層時にプリプレグ間に混入する空気を十分に排出することができる。従って、成形された上下面スキンの内部にボイドが形成されるのを阻止することができる。また、積層体(下面コールプレート3、下面スキン用のプリプレグ30、ハニカムコア10、上面スキン用のプリプレグ20及び上面コールプレート2)を比較的低い圧力で段階的に加圧した後加熱するので、ハニカムコア10に負荷や損傷等を与えることがない。この結果、製品の高品質化をもたらすことができる。
Further, in the method for manufacturing a honeycomb sandwich panel according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネルの製造方法においては、バギングフィルム6内の圧力を真空圧(約100mmHg)から大気圧まで上昇させる際の昇圧速度を規定することにより、大気開放に起因するハニカムコア10の変形や位置ずれを防止することができる。また、オートクレーブの缶内圧力を低圧(約40KPa)に、バギングフィルム6内の圧力を大気圧に、各々設定して特定時間(大気開放後保持時間)保持することにより、ハニカムコア10内のセル間における圧力の不均衡を解消することができる。よって、この点からも製品の高品質化を実現させることができる。
Further, in the method for manufacturing the honeycomb sandwich panel according to the present embodiment, the pressure increase rate when the pressure in the bagging film 6 is increased from the vacuum pressure (about 100 mmHg) to the atmospheric pressure is defined as the result of opening to the atmosphere. It is possible to prevent the
また、本実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネルの製造方法においては、柔軟な中間基材である上下面スキン用のプリプレグ20、30をハニカムコア10に密着させた状態で、上下面スキンの成形及び上下面スキンとハニカムコア10との接着を実現させることができる。従って、上下面スキンの厚さを部分的に増大させて補強するような場合においても、この補強部分(例えば、図8の補強部分121)に合わせてハニカムコア10に段部を形成する必要がない。すなわち、ハニカムコア10に高精度の切削加工を施す必要がないので、パネルの製造に要する手間や費用を削減することができる。
Further, in the method for manufacturing a honeycomb sandwich panel according to the present embodiment, the upper and lower skins are molded and bonded with the
なお、以上の実施の形態においては、第1及び第2成形圧力を各々約40KPa及び約175KPaに設定しているが、製造するハニカムサンドイッチパネルのサイズに応じて、これら第1及び第2成形圧力を適宜変更することができる。 In the above embodiment, the first and second molding pressures are set to about 40 KPa and about 175 KPa, respectively. However, depending on the size of the honeycomb sandwich panel to be manufactured, these first and second molding pressures are set. Can be changed as appropriate.
1 定盤(基台)
2 上面コールプレート(上面型板)
3 下面コールプレート(下面型板)
4 フェアリングバー(側方治具)
6 バギングフィルム(真空バッグフィルム)
10 ハニカムコア
20 上面スキン用プリプレグ
30 下面スキン用プリプレグ
1 Surface plate (base)
2 Upper surface call plate (upper surface template)
3 Lower side call plate (lower side plate)
4 Fairing bar (side jig)
6 Bagging film (vacuum bag film)
10
Claims (2)
上下面スキン用プリプレグを、各々上下面型板の上に、一層毎に脱気圧縮処理を施しながら積層するプリプレグ積層工程と、
基台の上に前記下面型板及び前記下面スキン用プリプレグをこの順で配置し、前記下面スキン用プリプレグの上に前記ハニカムコアを配置し、前記ハニカムコアの上に前記上面スキン用プリプレグ及び前記上面型板をこの順で配置する積層体形成工程と、
前記上下面型板、前記上下面スキン用プリプレグ及び前記ハニカムコアを含む積層体の側面に側方治具を配置して前記基台に固定する側方治具固定工程と、
前記側方治具及び前記積層体を真空バッグフィルムで被覆し、前記真空バッグフィルム内の空気の排出を行って前記真空バッグフィルム内の圧力を所定の真空圧とする真空引工程と、
前記真空バッグフィルム内の圧力を前記真空圧のまま保持しながら、前記真空バッグフィルムを介して前記積層体を外部から第1成形圧力まで加圧する第1加圧工程と、
前記第1成形圧力を保持しながら前記真空バッグフィルム内の圧力を前記真空圧から大気圧まで特定昇圧速度で上昇させた後、前記真空バッグフィルム内の圧力を大気圧のまま特定時間保持する内部昇圧工程と、
前記真空バッグフィルムを介して前記積層体を外部から第2成形圧力まで加圧する第2加圧工程と、
前記第2成形圧力を保持しながら前記積層体を所定時間加熱することにより、前記上下面スキンの成形と、前記上下面スキンと前記ハニカムコアとの接着と、を同時に行う加熱工程と、
を備えることを特徴とするハニカムサンドイッチパネルの製造方法。 In a method for manufacturing a honeycomb sandwich panel having a honeycomb core and upper and lower skins of a fiber reinforced resin composite material bonded to both surfaces of the honeycomb core,
A prepreg laminating step of laminating prepregs for upper and lower skins on each of the upper and lower surface mold plates while performing deaeration compression treatment for each layer;
The lower surface template and the lower surface skin prepreg are disposed in this order on a base, the honeycomb core is disposed on the lower surface skin prepreg, and the upper surface skin prepreg and the upper surface are disposed on the honeycomb core. A laminated body forming step of arranging the upper surface template in this order;
A side jig fixing step of arranging a side jig on a side surface of the laminate including the upper and lower surface mold plates, the upper and lower surface skin prepregs and the honeycomb core, and fixing the side jig to the base;
A vacuum drawing step of covering the side jig and the laminated body with a vacuum bag film, discharging the air in the vacuum bag film to set the pressure in the vacuum bag film to a predetermined vacuum pressure,
A first pressurizing step of pressurizing the laminated body from the outside to a first molding pressure through the vacuum bag film while maintaining the pressure in the vacuum bag film as it is,
The inside of the vacuum bag film is maintained at the atmospheric pressure for a specific time after the pressure in the vacuum bag film is increased from the vacuum pressure to the atmospheric pressure at a specific pressure increase rate while maintaining the first molding pressure. Boosting process;
A second pressurizing step of pressurizing the laminate from the outside to a second molding pressure through the vacuum bag film;
A heating step of simultaneously performing molding of the upper and lower surface skins and adhesion between the upper and lower surface skins and the honeycomb core by heating the laminate for a predetermined time while maintaining the second molding pressure;
A method for manufacturing a honeycomb sandwich panel.
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